含膏鹽建造鐵礦床中磁鐵礦LA-ICP-MS微量元素測定與地球化學(xué)特征研究

胡靚， 張德賢*， 婁威， 胡子奇， 劉金波

(1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院， 湖南 長沙 410083;2.有色金屬成礦預(yù)測與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖南 長沙 410083)

膏鹽建造是指礦床中含有與蒸發(fā)作用相關(guān)的膏鹽層，屬于含石膏、石鹽和碳酸鹽巖的蒸發(fā)沉積建造，礦物成分以硬石膏(CaSO4)、石膏(CaSO4·2H2O)、碳酸鹽和其他水溶性無機(jī)鹽類(NaCl、KCl、MgCl2等)為主[1]。在成礦過程中，膏鹽因其特殊組成會(huì)影響成礦流體的氧逸度和改變成礦流體成分，從而制約成礦作用和成礦過程。膏鹽建造廣泛發(fā)育在鐵礦床中，如新疆塔什庫爾干地區(qū)的“帕米爾式”鐵礦和長江中下游礦集區(qū)的寧蕪玢巖鐵礦，這些鐵礦床大多與有蒸發(fā)作用的膏鹽層密切相關(guān)，尤其是長江中下游地區(qū)三疊系膏鹽層分布從鄂東經(jīng)皖南至蘇南，涵蓋范圍十分廣泛[1-3]，暗示了膏鹽層對鐵礦床成礦過程中有影響，但膏鹽建造在鐵礦床形成過程中的作用仍缺少約束，因此亟待開展兩個(gè)地區(qū)磁鐵礦床形成過程中膏鹽建造作用的對比研究。

磁鐵礦中微量元素(如Al、Ti、Mg、Mn、Zn、Cr、V、Ni、Co和Ga等)種類和含量可以反映出磁鐵礦形成時(shí)的物理化學(xué)條件，如流體的成分、溫度、氧逸度[4-5]。這些微量元素地球化學(xué)特征在探討礦床成因、反演流體演化和成礦過程等方面有重要的指示作用，作為礦床成因和物源示蹤標(biāo)志已被廣泛應(yīng)用于各種類型的礦床研究中[6-7]。

近二十年來，激光剝蝕電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)分析技術(shù)迅速發(fā)展，該技術(shù)具有原位、低檢測限、高精度、高分辨率的特點(diǎn)，已在礦物微區(qū)原位成分測定方面得到了廣泛應(yīng)用[8-12]。本文擬以新疆塔什庫爾干地區(qū)“帕米爾式”鐵礦床與長江中下游寧蕪地區(qū)典型的玢巖型鐵礦床凹山和東山鐵礦床作為重點(diǎn)研究對象，在詳細(xì)的野外調(diào)查和室內(nèi)巖礦鑒定基礎(chǔ)上，開展了磁鐵礦原位微量元素的LA-ICP-MS分析，對比其微量元素地球化學(xué)組成，示蹤磁鐵礦床形成過程和厘定磁鐵礦床成因，進(jìn)而探討膏鹽層在磁鐵礦床形成過程中的作用。

1 地質(zhì)背景

1.1 新疆“帕米爾式”鐵礦區(qū)

新疆“帕米爾式”鐵礦床位于新疆西南部西昆侖造山帶和帕米爾高原的交界處——塔什庫爾干陸塊，處于康西瓦斷裂與塔阿西斷裂兩大斷裂帶之間，該陸塊發(fā)育有一系列規(guī)模大小不一的鐵礦床，由東南向西北如贊坎、喬普卡里莫、吉爾鐵克溝、老并、走克本、葉里克等，構(gòu)成了新疆西南部十分重要的塔阿西—塔吐魯溝鐵成礦帶(圖1)[13-17]。

圖1 新疆塔什庫爾干地區(qū)鐵礦床分布地質(zhì)簡圖(修改自張德賢等[21])Fig.1 Geological map of iron deposit distribution in Taxkorgan area, Xinjiang (Modified from Zhang， et al[21])

帕米爾地區(qū)鐵礦床主要賦礦地層是一套中淺變質(zhì)程度的含鐵巖系，燕長海等[14-15]研究表明該套地層屬于中元古界布倫闊勒巖群，巖性以黑云石英片巖、黑云斜長片麻巖為主。研究區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖發(fā)育，尤其是酸性巖漿侵入活動(dòng)非常強(qiáng)烈，在康西瓦斷裂帶以西、塔阿西斷裂帶以東兩側(cè)的廣闊地區(qū)，均以酸性侵入巖為主，含有少量的中性、堿性巖。區(qū)內(nèi)鐵礦石中礦石礦物以磁鐵礦和赤鐵礦為主。該地區(qū)鐵礦床是一種特殊的“膏鐵建造”，與典型的前寒武紀(jì)BIF磁鐵礦床在地質(zhì)特征、形成時(shí)代等多方面明顯不同[14,15]，被稱為“帕米爾式”鐵礦床[13-17]。該區(qū)鐵礦床中礦石構(gòu)造主要有塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造以及浸染狀構(gòu)造(圖2a)等多種類型，礦石特征復(fù)雜，可見膏鹽建造，淺部含有較多石膏與鐵礦伴生(圖2c)，偶見極少黃鐵礦與磁鐵礦共生(圖2d)。

圖2 (a)新疆塔什庫爾干地區(qū)鐵礦野外照片； (b)塔什庫爾干地區(qū)鐵礦石石膏柱狀結(jié)合體； (c)塔什庫爾干地區(qū)鐵礦石鏡下照片； (d)凹山鐵礦床中輝石閃長玢巖中的鐵礦石； (e)寧蕪地區(qū)凹山鐵礦中鐵礦露頭； (f)凹山鐵礦床鏡下照片顯示磁鐵礦和石英共生Fig.2 (a) Field photos of iron ores in Tashkurgan area, Xinjiang; (b) Columnar gypsum in iron ore of Tashkurgan area; (c) Microphotograph of iron ores in Tashkurgan area; (d) Iron ore in pyroxene diorite porphyrite in Washan iron deposit; (e) Outcrop photo of Washan iron deposit, Ningwu area; (f) Microphotograph of magnetite and quartz in Washan iron deposit

前人已對該礦床地質(zhì)特征、主要控礦因素及賦礦圍巖的地球化學(xué)特征等開展了深入研究[14-21]，但對膏鹽建造在磁鐵礦形成過程中的控制作用仍有爭議。

1.2 寧蕪地區(qū)鐵礦區(qū)

寧蕪式鐵礦床是長江中下游銅鐵金多金屬成礦帶中重要的鐵礦床類型之一。該類鐵礦主要產(chǎn)于陸相的寧蕪火山盆地中，且多與玢巖相關(guān)。盆地中早期火山噴發(fā)活動(dòng)較強(qiáng)，后期巖漿侵入活動(dòng)逐漸增強(qiáng)，并廣泛發(fā)育與鐵礦床形成關(guān)系密切的輝石閃長巖-輝石閃長玢巖[1]。玢巖鐵礦發(fā)育與沿江廣泛分布的三疊紀(jì)膏鹽層存在密切的空間關(guān)系，分布于膏鹽層較為發(fā)育的地區(qū)，被指示與燕山期巖漿活動(dòng)關(guān)系密切[1,22]。

該地區(qū)玢巖鐵礦主要產(chǎn)于輝石閃長巖-輝石閃長玢巖中(圖2e), 以磁鐵礦為主要礦石礦物(圖2d)，脈石礦物包括透輝石、陽起石、磷灰石、石膏、鈉長石、鉀長石和石英(圖2f)。該類玢巖型鐵礦床以磁鐵礦為主，局部含有少量黃銅礦。這些鐵礦床大多與區(qū)域普遍存在的(硬)石膏有關(guān)[23]。圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要包括鈉長石化(鈉化)、方柱石化(氯化)和矽卡巖化等蝕變，鉀長石化(鉀化)、鈣化廣泛發(fā)育。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 樣品采集

基于野外地質(zhì)特征的不同，本研究采集的樣品包括來自新疆“帕米爾式”鐵礦與寧蕪地區(qū)玢巖鐵礦兩個(gè)地區(qū)礦床中不同類型磁鐵礦樣品，具體包括：新疆塔什庫爾干地區(qū)石英磁鐵礦(樣品編號(hào)：XJ-01、XJ-02、XJ-03、XJ-04和XJ-05)和矽卡巖礦床塊狀磁鐵礦(樣品編號(hào)：BDE-1和BDE-2)；寧蕪地區(qū)鐵礦樣品，具體包括東山礦床磁鐵礦(樣品編號(hào)：DS-01)和凹山礦床磁鐵礦(樣品編號(hào)：WS-09、WS-45、WS-56和WS-72)。

2.2 磁鐵礦LA-ICP-MS微區(qū)原位分析方法

將采集的樣品制成光薄片，在顯微鏡下進(jìn)行巖礦鑒定后，圈定擬測礦物顆粒及分析點(diǎn)位置，然后進(jìn)行LA-ICP-MS測試分析。

磁鐵礦LA-ICP-MS微區(qū)原位微量元素分析是在有色金屬成礦預(yù)測與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(中南大學(xué))完成。LA-ICP-MS儀器設(shè)定參數(shù)如表1所示，儀器調(diào)諧條件為：NIST SRM 610206Pb和232Th均大于1200000計(jì)數(shù)；232Th16O/232Th值小于3‰；206Pb/238U值變化在0.20～0.25之間；232Th/238U值變化在0.95～1.05之間。測試磁鐵礦過程中，外標(biāo)采用來自USGS的GSE-2G，內(nèi)標(biāo)元素為Fe，其他標(biāo)準(zhǔn)樣品如GSD-1g、NIST SRM 610和NIST SRM 612用于測試過程中信號(hào)校正，數(shù)據(jù)處理通過軟件GLITTER[24]完成。檢測標(biāo)準(zhǔn)樣品NIST SRM 610、NIST SRM 612和GSD-1g微量元素測試的相對誤差均低于10%[25]。磁鐵礦中測試的同位素有：25Mg、27Al、29Si、43Ca、45Sc、49Ti、51V、52Cr、55Mn、57Fe、59Co、60Ni、65Cu、66Zn、71Ga、89Y、93Nb、98Mo、113Cd、118Sn、139La、140Ce、141Pr、143Nd、147Sm、153Eu、157Gd、159Tb、163Dy、165Ho、167Er、169Tm、173Yb、175Lu、181Ta、208Pb、232Th、238U。

表1 磁鐵礦中微量元素測定時(shí)LA-ICP-MS儀器設(shè)定參數(shù)

3 磁鐵礦微量元素微區(qū)原位LA-ICP-MS分析結(jié)果

由圖3磁鐵礦微量元素微區(qū)原位LA-ICP-MS分析結(jié)果(其中包括新疆地區(qū)磁鐵礦7個(gè)樣品共81個(gè)點(diǎn)、寧蕪地區(qū)5個(gè)樣品磁鐵礦共54個(gè)點(diǎn))可見以下特征：①新疆“帕米爾式”磁鐵礦中賦存的主要微量元素有Mg、Al、Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni、Ga、Nb和Sn，其中Cr、Mn、Ni和Sn含量相對較高，而大多樣品Ni、Zn、Zr和Hf元素均低于檢測限(圖3中a,b)。②寧蕪地區(qū)磁鐵礦中賦存的主要微量元素有Mg、Al、Ti、V、Mn、Co、Ni、Ga、Zr、Nb、Sn、Hf和Ta，其中Mg(171～4758μg/g)、Co(13.9～59.2μg/g，平均值37.9μg/g)變化范圍較大。③兩者相比而言，寧蕪地區(qū)磁鐵礦中Mg、Al元素含量略高于塔什庫爾干地區(qū)磁鐵礦，尤其是東山礦床則更為明顯，其Mg平均含量為3474μg/g(“帕米爾式”磁鐵礦的Mg平均含量1203μg/g)，Al平均含量為6577μg/g(“帕米爾式”磁鐵礦的Al平均含量2478μg/g)。而寧蕪地區(qū)磁鐵礦中親鐵元素例如Ti(平均含量16401μg/g)、V(平均含量2256μg/g)遠(yuǎn)高于新疆磁鐵礦，尤其是部分Ti元素甚至超過3個(gè)數(shù)量級(jí)。寧蕪地區(qū)磁鐵礦Co、Ga平均含量更高，分別為37.9μg/g、26.4μg/g；新疆磁鐵礦Co、Ga平均含量分別為21.5μg/g和14.8μg/g。寧蕪地區(qū)東山、凹山礦床的高場強(qiáng)元素(HFSE)如Nb、Ta、Zr、Hf含量特征表現(xiàn)相似，變化范圍較大，且均明顯高于新疆塔什庫爾干地區(qū)磁鐵礦。

a—磁鐵礦中微量元素Mg～Zn變化范圍；b—磁鐵礦中微量元素Ga～U變化范圍。圖3 磁鐵礦中微量元素含量變化箱型圖Fig.3 Box diagrams of trace element content distribution range in magnetite

4 磁鐵礦微量元素地球化學(xué)特征及礦床成因

4.1 磁鐵礦微量元素組成對兩類鐵礦的成因指示

磁鐵礦微量元素可能受到流體化學(xué)組成、成礦物化條件以及圍巖化學(xué)組成等綜合影響，所以磁鐵礦微量元素特征可以指示其成因[4]。根據(jù)微量元素組成相關(guān)性圖解，四種類型的磁鐵礦(石英磁鐵礦、矽卡巖磁鐵礦Ⅰ、矽卡巖磁鐵礦Ⅱ、玢巖鐵礦)具有明顯不同的地球化學(xué)特征(圖4)。

圖4 新疆“帕米爾式”鐵礦與寧蕪礦區(qū)玢巖鐵礦的磁鐵礦微量元素圖解Fig.4 Magnetite trace element diagrams of “Pamir-type” iron deposit in Xinjiang and porphyrite iron deposit in Ningwu mining area

4.1.1巖漿成因的長江中下游寧蕪斑巖鐵礦

寧蕪地區(qū)東山、凹山礦床磁鐵礦樣品分布相對集中，可能表明東山和凹山礦床具有相同成因。東山、凹山礦床Nb、Ta、Zr、Hf等高場強(qiáng)元素含量特征表現(xiàn)相似，高于其他三類磁鐵礦的高場強(qiáng)元素，且變化范圍較大(圖5)，顯示出高溫巖漿成因特征，上述元素被認(rèn)為在熱液蝕變期間相對不相容[4]，故在大多數(shù)熱液流體中以低濃度存在。除此之外，巖漿成因的磁鐵礦相對于熱液成因的磁鐵礦具有較高Ti、V含量[26]。而本次工作中寧蕪地區(qū)磁鐵礦中Ti、V普遍高于其他類型磁鐵礦，在磁鐵礦成因判別圖解[27]中(圖6)，寧蕪地區(qū)東山、凹山礦床磁鐵礦主要落在Fe-Ti、V磁鐵礦礦床區(qū)域，這類礦床通常與基性巖和超基性巖密切相關(guān)，表明東山、凹山礦床主要與巖漿作用有關(guān)，這與熱液成因鐵礦床截然不同。因此，長江中下游寧蕪斑巖鐵礦中的磁鐵礦形成于高溫巖漿作用[28]。

圖5 新疆“帕米爾式”鐵礦與寧蕪礦區(qū)玢巖鐵礦的高場強(qiáng)元素含量圖解Fig.5 High field strength element content diagrams of “Pamir-type” iron deposit in Xinjiang and porphyrite iron deposit in Ningwu mining area

4.1.2熱液成因的新疆“帕米爾式”鐵礦

不同于寧蕪地區(qū)巖漿成因的磁鐵礦，新疆“帕米爾式”鐵礦床中的磁鐵礦顯示出明顯更低的Ti、V、Nb、Ta、Zr和Hf含量，特別是在磁鐵礦成因分類圖解中主要落在矽卡巖成因磁鐵礦區(qū)域(圖5和圖6)，這表明該地區(qū)磁鐵礦與熱液成因磁鐵礦相似。特別的是，塔什庫爾干地區(qū)三種磁鐵礦在微量元素上也存在差異，表明它們的形成條件存在區(qū)別。

圖6 磁鐵礦(Ca+Al+Mn)-(Ti+V)成因分類圖解(底圖據(jù)Dupuis等[27])Fig.6 (Ca+Al+Mn)-(Ti+V) magnetite genetic classifi-cation diagram (Modified after Dupuis, et al[27])

矽卡巖型磁鐵礦中通常富Ti、V，且Mn、Zn等親石元素較高，而貧Nb、Ta、Zr和Hf，另外兩種矽卡巖磁鐵礦中Ga、Sn元素含量基本相當(dāng)，而Ga、Sn含量在磁鐵礦中分配系數(shù)或含量僅受溫度控制，與氧逸度無關(guān)[29-30]，推斷兩種矽卡巖磁鐵礦形成過程中溫度均較低，這些元素特征表明其為熱液成因。值得注意的是，兩種矽卡巖磁鐵礦之間也存在較為明顯的差異。矽卡巖Ⅰ中Cr含量變化范圍較大(5.12～817)，由于Cr在磁鐵礦中的分配系數(shù)受氧逸度控制[4]，說明該磁鐵礦形成過程中氧逸度變化較大。石英磁鐵礦總體微量元素含量普遍較低，明顯虧損Ti、Nb、Ta、Zr、Hf等高場強(qiáng)元素，而Mg、Al、Si等大離子親石元素相較于熱液磁鐵礦較高。陸源沉積鐵礦石 Ni/Co值為3～8，而海相火山沉積鐵礦石為1～3.6[31]。本研究石英磁鐵礦Ni/Co值絕大部分集中于1～3.6之間，個(gè)別比值大于3.6，可能與成礦過程中陸源碎屑物質(zhì)的加入有關(guān)，總體反映其海相火山化學(xué)成因的特征。其Ni/Zn值主要分布于0.1～0.6之間，與熱液成因的BIF型磁鐵礦的Ni/Zn值(0.08～0.78)相似[32]，表明鐵礦的形成與火山活動(dòng)關(guān)系密切。Ti/V值常用來區(qū)分成礦物質(zhì)來源和條帶狀鐵礦的成因類型[33]，在含鐵沉積建造中Ti/V值為1.33～10.9，山東韓旺新太古代條帶狀鐵礦的Ti/V值在10.1～17.7之間[34]，本研究中新疆石英磁鐵礦的Ti/V值為0.2～2.67，表明該類型磁鐵礦屬于含鐵沉積建造。

新疆塔什庫爾干地區(qū)“帕米爾”式三種類型磁鐵礦中，石英磁鐵礦和矽卡巖磁鐵礦Ⅰ絕大多數(shù)投到矽卡巖型礦床成因區(qū)域，且與BIF型磁鐵礦床不同，表明礦床與巖漿熱液作用關(guān)系密切。而矽卡巖Ⅰ相較于石英磁鐵礦更加遠(yuǎn)離Fe-Ti、V礦床成因區(qū)域，推斷巖漿作用對矽卡巖Ⅰ影響更小，這與野外地質(zhì)調(diào)查特征相互印證。另外，矽卡巖磁鐵礦Ⅱ相較于矽卡巖磁鐵礦Ⅰ具有更低的(Ti+V)質(zhì)量分?jǐn)?shù)，落入已知范圍之外。燕長海等[14]認(rèn)為“帕米爾式”鐵礦床主要為沉積成因，但受到后期巖漿熱液作用的改造；張德賢等[21]在翁吉勒地區(qū)發(fā)現(xiàn)與花崗巖有關(guān)的矽卡巖型磁鐵礦。因此，本文認(rèn)為“帕米爾式”鐵礦中三種類型磁鐵礦均與巖漿熱液作用關(guān)系密切，但受到巖漿熱液作用不同程度的影響，進(jìn)而導(dǎo)致磁鐵礦在微量元素上的差異。

4.1.3“帕米爾式”鐵礦床和寧蕪式鐵礦床對比

根據(jù)區(qū)分巖漿和熱液型磁鐵礦的判別圖解[4]，巖漿型磁鐵礦中Ti含量相對較高而Ni/Cr值較小，與熱液型相反。使用同一樣品的微量元素平均值進(jìn)行判別，發(fā)現(xiàn)寧蕪地區(qū)磁鐵礦、新疆塔什庫爾干地區(qū)石英磁鐵礦均大多落入巖漿型磁鐵礦范圍內(nèi)，而矽卡巖Ⅰ和少量石英磁鐵礦落入熱液型磁鐵礦(圖7)，矽卡巖Ⅱ磁鐵礦中Ni大多低于檢測限，未顯示在此判別圖中。前人研究表明寧蕪地區(qū)磁鐵礦直接從高溫巖漿中結(jié)晶出，而本文研究結(jié)果表明“帕米爾式”鐵礦床中的磁鐵礦與巖漿出溶的熱液流體有關(guān)。因而，兩地區(qū)磁鐵礦的形成環(huán)境不同，寧蕪地區(qū)為單純巖漿來源，而塔什庫爾干地區(qū)磁鐵礦成礦熱液可能受到圍巖不同程度的改造。

圖7 巖漿型和熱液型磁鐵礦化學(xué)成分區(qū)劃圖(底圖據(jù)Dare等[4])Fig.7 Zoning map of chemical composition of magmatic and hydrothermal magnetite (Modified after Dare, et al[4])

4.2 膏鹽建造在兩類鐵礦成礦過程中的不同作用

在巖漿和熱液成因的不同類型礦床中，膏鹽層均發(fā)揮了不可忽視的作用，膏鹽層的發(fā)育有利于鐵礦的富集。進(jìn)一步總結(jié)為兩大部分，即改變成礦熔體/流體的氧化還原狀態(tài)或者提供成礦物質(zhì)。在新疆塔什庫爾干地區(qū)磁鐵礦床中明顯可見有典型的膏鹽建造，長江中下游寧蕪地區(qū)的磁鐵礦床中亦廣泛發(fā)育致密的膏鹽層。盡管新疆“帕米爾式”鐵礦和長江中下游寧蕪地區(qū)玢巖鐵礦床中均存在(硬)石膏與磁鐵礦伴生特征，但兩個(gè)地區(qū)磁鐵礦床賦礦地層、物質(zhì)來源、成礦過程和礦床成因卻有著明顯不同，膏鹽建造在成礦中發(fā)揮的作用也有差異。

新疆“帕米爾式“磁鐵礦中V元素明顯低于寧蕪礦區(qū)磁鐵礦,主要受到較高氧逸度的影響。新疆塔什庫爾干地區(qū)磁鐵礦床中，硬石膏等硫酸鹽礦物主要形成于成礦早期，與陸源碎屑沉積物起到改變沉積盆地的酸堿度和氧化環(huán)境，從而導(dǎo)致鐵質(zhì)在鹽類物質(zhì)的環(huán)境中遷移，遇氧逸度較高的環(huán)境時(shí)則沉淀。長江中下游寧蕪地區(qū)磁鐵礦床中的磁鐵礦具有高Ti、Ga、Sn的特征，反映出寧蕪地區(qū)磁鐵礦具有巖漿磁鐵礦的特征，形成溫度較高，氧逸度也較高。礦床中礦石礦物以磁鐵礦為主的磁鐵礦中高場強(qiáng)元素含量明顯偏高，可能是受到廣泛發(fā)育的膏鹽層具有很高的封閉性能，起到了氧化還原屏障的作用。致密的膏鹽層具有極低的孔隙度、滲透率和強(qiáng)塑性，可以作為容礦空間。此外，高場強(qiáng)元素不易受到變質(zhì)、蝕變和風(fēng)化作用的影響。

廣泛存在于磁鐵礦床中的硬石膏具有氧化性，可將Fe2+氧化為磁鐵礦或赤鐵礦,其在鐵礦床形成過程中可改變成礦環(huán)境的氧逸度，自身S6+被還原為硫化物S2-。因此，與磁鐵礦共生的黃鐵礦的硫同位素可以反映成礦系統(tǒng)是否有膏鹽建造的貢獻(xiàn)。新疆“帕米爾式”鐵礦床中硬石膏δ34S平均值較高，且變化范圍較小，與膏鹽層的硫同位素組成相似，具有海相沉積硫酸鹽特征[14]。推斷膏鹽層為鐵礦床中的(硬)石膏和黃鐵礦提供部分硫源。但是新疆“帕米爾式”鐵礦床中的伴生金屬含量低，磁鐵礦中其他金屬的含量普遍較低，因此膏巖層未能提供成礦金屬。相較于巖漿幔源的巖漿硫δ34S∑SV-CDT≈0，寧蕪地區(qū)硬石膏硫同位素值更加接近于該地區(qū)廣泛分布的三疊系膏鹽層[1]，說明膏巖層參與到成礦過程中。此外，寧蕪地區(qū)三疊系膏鹽層如灰?guī)r、白云巖中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn的含量一般高于地殼同類巖石中的含量，這些原始沉積環(huán)境中富集的金屬元素在后期成礦過程中容易被轉(zhuǎn)移出來[35-36]。所以，寧蕪地區(qū)玢巖鐵礦中三疊系膏鹽層為后期成礦作用提供了部分的金屬物質(zhì)。

因此，膏鹽建造在兩個(gè)地區(qū)對于成礦過程的具體影響作用也有所不同：在寧蕪礦區(qū)主要提供成礦物質(zhì)來源以及作為氧化屏障;在塔什庫爾干地區(qū)主要改變鐵礦成礦環(huán)境如氧逸度等。

總之，在總結(jié)膏鹽建造在鐵礦床成礦過程中的作用時(shí)，可以從兩個(gè)層面考慮，從一個(gè)新的角度更加深入理解膏鹽建造的具體作用。第一是早期沉積形成的廣泛分布的膏鹽層對于成礦過程產(chǎn)生作用；第二是在特殊的環(huán)境中與礦石共生的石膏對同時(shí)期的成礦過程產(chǎn)生作用。相較于其他地區(qū)，膏鹽建造分布的區(qū)域形成鐵礦的可能性更大，其可能作為尋找鐵礦的一種標(biāo)志。

5 結(jié)論

本文首先明確了應(yīng)用LA-ICP-MS可以準(zhǔn)確分析不同類型鐵礦床中磁鐵礦微量元素組成，因此在鐵礦床研究過程中，可以應(yīng)用LA-ICP-MS進(jìn)行磁鐵礦微量元素的原位分析，從而用于示蹤成礦過程和限定礦床成因。LA-ICP-MS分析顯示新疆“帕米爾式”鐵礦床和寧蕪地區(qū)鐵礦床具有不同磁鐵礦微量元素的地球化學(xué)組成，反映了不同的成礦機(jī)制。廣泛發(fā)育在新疆“帕米爾式”鐵礦床和寧蕪地區(qū)鐵礦床中的膏鹽建造在不同類型礦床的成礦過程中發(fā)揮著不同的作用：在寧蕪礦區(qū)主要提供成礦物質(zhì)來源以及作為氧化屏障，在塔什庫爾干地區(qū)主要改變鐵礦成礦環(huán)境如氧逸度等。因此，針對不同類型的鐵礦床和鐵建造，膏鹽建造的成礦作用可能不同，應(yīng)用LA-ICP-MS并結(jié)合地質(zhì)實(shí)際可以有效地區(qū)分其在成礦過程中的作用。